Dans la liste des fléaux écologiques, celui de la pollution par déchets électronique est situé assez haut dans l’échelle du risque ; confortablement installé à côté de la pollution plastique ou du réchauffement climatique. Celle-ci atteint un niveau alarmant : plus de 62 millions de tonnes par an, soit une augmentation de 82 % depuis 2010. La question de leur gestion durable devient de plus en plus critique.
En 2022, ceux-ci étaient moins d’un quart à être recyclés. Un défi majeur lié en partie à la difficulté de recycler efficacement les cartes de circuits imprimés (PCB), qui constituent une part très importante de ce flux de déchets. Face à ce constat, une équipe de scientifiques de l’Université de Washington propose une solution encourageante.
Une toute nouvelle formule
Publiés dans la revue Nature Sustainability, les travaux de l’équipe ont clairement du potentiel. Les cartes de circuits imprimés traditionnels sont essentiellement composées de fibre de verre et de plastique dur. Il est très difficile de séparer le plastique du verre lors du processus de recyclage. La réponse de ces chercheurs est d’avoir mis au point un nouveau matériau pour les fabriquer, baptisé vPCB, conçu à partir d’un polymère durable appelé vitrimère.
Vikram Iyer, co-auteur de l’étude, explique : « Les PCB représentent une part importante de la masse et du volume des déchets électroniques […] Elles sont construites pour être ignifuges et résistants aux produits chimiques, ce qui les rend très robustes. Mais cela les rend également pratiquement impossibles à recycler. Nous avons créé une nouvelle formulation de matériau qui présente des propriétés électriques comparables à celles des PCB classiques, ainsi qu’un processus permettant de les recycler de manière répétée ».
Un recyclage facilité
Le processus de recyclage développé par l’équipe est diablement efficace, voyez plutôt : il permet de récupérer 98 % du vitrimère, 100 % des fibres de verre et même 91 % du solvant utilisé. Aniruddh Vashisth, qui a participé également à l’étude, explique la clé de ce succès : l’utilisation d’un solvant organique à bas point d’ébullition. Ce solvant a la particularité de gonfler le plastique des vPCB sans endommager les feuilles de verre ou les composants électroniques. Ainsi, les circuits peuvent être séparés et récupérés en toute sécurité. Malin !
« Au niveau moléculaire, les polymères sont un peu comme des spaghettis, qui s’enroulent et se compactent » image Vashisth. « Mais les vitrimères se distinguent par le fait que les molécules qui composent chaque nouille peuvent se dissocier et s’associer de nouveau. C’est un peu comme si chaque morceau de spaghetti était composé de petits Legos » continue le chercheur.
Autre gros avantage de cette approche : les circuits endommagés, comme ceux présentant des fissures, ne sont pas jetés. Ils peuvent être réparés ou leurs composants séparés pour être recyclés.
Évaluation des impacts environnementaux
Si on adoptait le vPCB à l’échelle mondiale, l’effet serait très positif. En effet, leur recyclage permettrait de réduire de 48 % le potentiel de réchauffement global et de 81 % les émissions cancérigènes par rapport aux PCB traditionnels.
Dans ce genre de projet, il reste toujours une problématiqueessentielle à considérer : celle des coûts. C’est pourquoi Bichlien H. Nguyen, un autre des auteurs, tempère : « Pour que ces systèmes soient réellement mis en œuvre, il faut qu’il y ait une parité des coûts et que des réglementations gouvernementales strictes soient en place ». Une vision pragmatique. « Pour aller de l’avant, nous devons concevoir et optimiser les matériaux en prenant comme premier principe les mesures de durabilité » continue-t-il.
Cette équipe a franchi une étape importante dans la recherche de solutions durables pour le recyclage des déchets électroniques, mais s’ils avancent seuls, leurs efforts n’auront pas une portée suffisante. Il faudra également des actions concrètes de la part des acteurs publics et privés pour surmonter les obstacles économiques et réglementaires et enfin faire de cette technologie une réalité à grande échelle. On croise les doigts !
- Des chercheurs de l’Université de Washington ont mis au point une nouvelle formule pour la fabrication de circuits imprimés à l’aide d’un polymère durable, le vitrimère.
- Cette conception permet un recyclage facilité des circuits, normalement très complexe.
- Leur adoption à l’échelle globale aurait un impact très positif, mais reste encore la question de la viabilité économique de la mise en production et de l’adaptation des réglementations.
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